JP2014186768A - Optical pickup and disk device - Google Patents
Optical pickup and disk device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014186768A JP2014186768A JP2013059929A JP2013059929A JP2014186768A JP 2014186768 A JP2014186768 A JP 2014186768A JP 2013059929 A JP2013059929 A JP 2013059929A JP 2013059929 A JP2013059929 A JP 2013059929A JP 2014186768 A JP2014186768 A JP 2014186768A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- recording layer
- stray
- optical
- light receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/094—Methods and circuits for servo offset compensation
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
- G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
- G11B7/0903—Multi-beam tracking systems
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
- G11B7/1275—Two or more lasers having different wavelengths
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光ディスクに記録される情報の読み取りや光ディスクへの情報の書き込みを行う際に用いられる光ピックアップ、及びこの光ピックアップを備えるディスク装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup used when reading information recorded on an optical disc and writing information on the optical disc, and a disc apparatus including the optical pickup.
従来、BD(Blu-ray Disc:登録商標)、DVD(Digital Versatile Disc)、CD(Compact Disc)などの光ディスクに対して、情報の読み取りや書き込みを行う光ピックアップが知られている。この光ピックアップでは、光源から出射される光が、対物レンズにより光ディスクの記録層に集光される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical pickup that reads and writes information on an optical disc such as a BD (Blu-ray Disc: registered trademark), a DVD (Digital Versatile Disc), and a CD (Compact Disc) is known. In this optical pickup, the light emitted from the light source is condensed on the recording layer of the optical disk by the objective lens.
光ピックアップにより、光ディスクに情報を読み取り又は書き込む場合には、対物レンズにより記録層に集光される光スポットが光ディスクに形成されるトラックに常に追従するようにトラッキング制御する必要がある。そのため、光ピックアップでは、光検出器から出力される信号に基づいて、光スポットと目標のトラックとのずれ量を表すトラッキングエラー信号が算出される。そして、対物レンズのトラッキング方向の位置をレンズシフト移動させる制御(トラッキング制御)がトラッキングエラー信号に基づいて行われる。 When reading or writing information on an optical disk by an optical pickup, it is necessary to perform tracking control so that a light spot focused on a recording layer by an objective lens always follows a track formed on the optical disk. For this reason, the optical pickup calculates a tracking error signal representing the amount of deviation between the light spot and the target track based on the signal output from the photodetector. Then, control for shifting the position of the objective lens in the tracking direction (tracking control) is performed based on the tracking error signal.
トラッキングエラー信号を算出する方法としては、従来、PP(Push-Pull)法、DPP(Differential Push-Pull)法などが知られている。特に、DPP法は、対物レンズのトラッキング方向へのレンズシフトに起因するオフセット成分の影響を抑制してトラッキングエラー信号を得ることができるため、従来の光ピックアップに広く採用されている。ところが、DPP法では、光源から出射される光を回折格子(グレーディング)により主光と2つの副光とからなる3つの光に分けて光ディスクに照射する。そのため、たとえばPP法と比べて、光の利用効率が低い。また、光ピックアップの構成も複雑となる。 Conventionally known methods for calculating the tracking error signal include a PP (Push-Pull) method, a DPP (Differential Push-Pull) method, and the like. In particular, since the DPP method can obtain a tracking error signal by suppressing the influence of an offset component caused by lens shift in the tracking direction of the objective lens, it is widely used in conventional optical pickups. However, in the DPP method, the light emitted from the light source is divided into three lights composed of main light and two sub-lights by a diffraction grating (grading), and is irradiated onto the optical disk. Therefore, for example, the light use efficiency is low compared to the PP method. Also, the configuration of the optical pickup becomes complicated.
これらの点を改善すべく、DPP法よりも簡単な構成で光の利用効率をより高めた方法でトラッキングエラー信号を得るための光ピックアップが開発されている。たとえば特許文献1の光ピックアップでは、回折光学素子の主回折領域にて光ディスクからの反射光の0次光の一部及び±1次光が回折され、副回折領域にて0次光の他の一部が回折される。光検出部の主受光部では、主回折領域及び副回折領域からの各0次回折光が受光され、主プッシュプル信号が生成される。副受光部では、副回折領域からの±1次回折光が受光され、副プッシュプル信号が生成される。そして、主プッシュプル信号から増幅した副プッシュプル信号を除くことにより、トラッキングエラー信号が生成される。
In order to improve these points, an optical pickup for obtaining a tracking error signal by a method having a simpler configuration than that of the DPP method and further improving the light utilization efficiency has been developed. For example, in the optical pickup of
しかしながら、光ディスクの構造はその種類(記録層の数、型式など)ごとに異なる。たとえば、光ディスクには、単一の記録層を有する単層タイプの他に、複数の記録層を有する多層タイプがある。この多層タイプの光ディスクにて情報の読み取り又は書き込み処理が行われる場合、その処理が行われている記録層とは異なる記録層で反射された光が迷光として光検出器に入射する。この迷光が光検出器で受光されると、トラッキングエラー信号に迷光に起因するオフセット成分が発生するため、良好なトラッキングエラー信号を得ることができなくなる。 However, the structure of the optical disc varies depending on the type (number of recording layers, type, etc.). For example, the optical disc includes a single layer type having a single recording layer and a multilayer type having a plurality of recording layers. When information reading or writing processing is performed on this multilayer optical disc, light reflected by a recording layer different from the recording layer on which the processing is performed enters the photodetector as stray light. When this stray light is received by the photodetector, an offset component due to stray light is generated in the tracking error signal, so that a good tracking error signal cannot be obtained.
このような問題に対し、特許文献1では、回折光学素子に、主回折領域を挟んで設けられる2つの矩形の副回折領域の両外側に矩形の遮光領域を設けることにより、光検出器への迷光の入射を低減している。ところが、この遮光領域では、情報の読み取り処理又は書き込み処理が行われる記録層よりも光ディスクの光入射表面に近い側の記録層からの迷光の一部は遮光できるが、光入射表面から遠い側の記録層からの迷光は遮光できない。従って、特許文献1では、迷光に起因するオフセット成分がトラッキングエラー信号に発生することを十分に防止することはできない。
With respect to such a problem, in
さらに、光ディスクの型式(たとえばBD、DVD、CDなど)が変わると、光検出器に入射する迷光のサイズも変化する。そのため、特許文献1では、光ディスクの型式が変わると、迷光が十分に遮光できなくなり、迷光に起因するオフセット成分の発生を十分に防止できなくなる。或いは、迷光の遮光に伴い、トラッキングエラー信号の生成に必要な光も遮光され、トラッキングエラー信号の品質が低下する恐れがある。
Furthermore, when the type of optical disk (for example, BD, DVD, CD, etc.) changes, the size of stray light incident on the photodetector also changes. Therefore, in
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、迷光に起因するオフセット成分の発生を防止し、良好なトラッキングエラー信号を得ることができる光ピックアップ、及びディスク装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and provides an optical pickup and a disk device that can prevent generation of an offset component due to stray light and obtain a good tracking error signal. Objective.
上記目的を達成するために本発明の一の局面による光ピックアップは、互いに異なる波長の光を出射する複数の光源と、光ディスクに前記光を集光する対物レンズと、情報の読み取りや書き込みが行われる前記光ディスクの第1記録層から反射される戻り光を回折する回折部と、前記第1記録層以外の前記光ディスクの第2記録層から反射される迷光を遮光するための遮光部と、を有する回折光学素子と、前記回折光学素子の回折光を受光し、該回折光に基づいてトラッキングエラー信号を生成するための出力信号を生成する光検出部と、を備え、前記遮光部は、互いに異なる波長の光を遮光する複数の遮光パターンで構成されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical pickup according to one aspect of the present invention includes a plurality of light sources that emit light having different wavelengths, an objective lens that collects the light on an optical disc, and information reading and writing. A diffractive portion for diffracting return light reflected from the first recording layer of the optical disc, and a light shielding portion for shielding stray light reflected from the second recording layer of the optical disc other than the first recording layer. A diffractive optical element, and a light detection unit that receives the diffracted light of the diffractive optical element and generates an output signal for generating a tracking error signal based on the diffracted light, and the light shielding units are mutually It is characterized by comprising a plurality of light shielding patterns that shield light of different wavelengths.
この構成によれば、回折光学素子の遮光部は、互いに異なる波長の光を遮光する複数の遮光パターンで構成される。そのため、迷光は、迷光の波長に対応する遮光パターンにより遮光されて光検出器に入射しないが、トラッキングエラー信号の生成に必要な光は光検出器に入射する。従って、遮光パターンによるトラッキングエラー信号の品質低下を防止することができる。よって、迷光に起因するオフセット成分の発生を防止し、良好なトラッキングエラー信号を得ることができる。 According to this configuration, the light shielding portion of the diffractive optical element is configured with a plurality of light shielding patterns that shield light of different wavelengths. Therefore, the stray light is blocked by the light blocking pattern corresponding to the wavelength of the stray light and does not enter the photodetector, but the light necessary for generating the tracking error signal enters the photodetector. Accordingly, it is possible to prevent a deterioration in the quality of the tracking error signal due to the light shielding pattern. Therefore, the occurrence of an offset component due to stray light can be prevented and a good tracking error signal can be obtained.
また、上記構成において、前記複数の遮光パターンの各遮光率は、前記回折光学素子に入射する光の波長に応じて変化してもよい。 Further, in the above configuration, each light shielding rate of the plurality of light shielding patterns may change according to a wavelength of light incident on the diffractive optical element.
この構成により、たとえば、回折光学素子に入射する光は、迷光の波長に対応する遮光パターンでは遮光されるが、それ以外の波長に対応する他の遮光パターンでは遮光されないようにすることができる。従って、他の遮光パターンによるトラッキングエラー信号の生成に必要な光の遮光を防止することができる。 With this configuration, for example, light incident on the diffractive optical element can be blocked by the light blocking pattern corresponding to the wavelength of stray light, but not blocked by other light blocking patterns corresponding to other wavelengths. Accordingly, it is possible to prevent light shielding necessary for generating a tracking error signal by another light shielding pattern.
上記構成において、前記複数の遮光パターンの各遮光率は、互いに異なっていてもよい。 In the above configuration, the light shielding rates of the plurality of light shielding patterns may be different from each other.
この構成により、遮光パターンによるトラッキングエラー信号の生成に必要な光の遮光を抑制することができる。 With this configuration, it is possible to suppress light shielding necessary for generating the tracking error signal by the light shielding pattern.
また、上記目的を達成するために本発明の一の局面によるディスク装置は、上述の光ピックアップを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a disc apparatus according to one aspect of the present invention includes the above-described optical pickup.
この構成によれば、回折光学素子の遮光部は、互いに異なる波長の光を遮光する複数の遮光パターンで構成される。そのため、迷光は、迷光の波長に対応する遮光パターンにより遮光されて光検出器に入射しないが、トラッキングエラー信号の生成に必要な光は光検出器に入射する。そのため、遮光パターンによるトラッキングエラー信号の品質低下を防止することができる。従って、迷光に起因するオフセット成分の発生を防止し、良好なトラッキングエラー信号を得ることができる。 According to this configuration, the light shielding portion of the diffractive optical element is configured with a plurality of light shielding patterns that shield light of different wavelengths. Therefore, the stray light is blocked by the light blocking pattern corresponding to the wavelength of the stray light and does not enter the photodetector, but the light necessary for generating the tracking error signal enters the photodetector. For this reason, it is possible to prevent a deterioration in the quality of the tracking error signal due to the light shielding pattern. Therefore, it is possible to prevent occurrence of an offset component due to stray light and obtain a good tracking error signal.
本発明によれば、迷光に起因するオフセット成分の発生を防止し、良好なトラッキングエラー信号を得ることができる光ピックアップ、及びディスク装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical pickup and a disk device that can prevent occurrence of an offset component due to stray light and obtain a good tracking error signal.
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。本実施形態の光ピックアップ1は、光ディスクDに対して情報の読み取り処理及び/又は書き込み処理を行うためのデバイスである。光ピックアップ1は、たとえば、BDレコーダ、DVDレコーダ、BDプレイヤ、DVDプレイヤなどのディスク装置に搭載される。光ピックアップ1に利用可能な光ディスクDの種類としては、たとえば、単層タイプ又は2層タイプのBD(Blu-ray Disc)又はDVD(Digital versatile Disc)、3層以上の記録層を有するBDXL(登録商標)、CD(Compact Disc)などを挙げることができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The
図1は、本実施形態の光ピックアップの構成図である。図1に示すように、本実施形態の光ピックアップ1は、第1半導体レーザ素子11aと、第2半導体レーザ素子11bと、1/2波長板12と、ビームスプリッタ13と、偏光ビームスプリッタ14と、1/4波長板15と、コリメートレンズ16と、第1立ち上げミラー17aと、第2立ち上げミラー17bと、第1対物レンズ18aと、第2対物レンズ18bと、フロントモニタフォトディテクタ19と、ホログラム素子20と、シリンドリカルレンズ21と、フォトディテクタ22と、信号処理部23と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical pickup according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
第1半導体レーザ素子11aは、DVD用のレーザ光を出射する第1光源であり、たとえば波長661nm帯のレーザ光を出射する。第2半導体レーザ素子11bは、BD用のレーザ光を出射する第2光源であり、たとえば波長405nm帯のレーザ光を出射する。
The first
1/2波長板12は、DVD用のレーザ光のS偏光(又はP偏光)をP偏光(又はS偏光)に変換する。ビームスプリッタ13は、入射するレーザ光の一部を反射し、他の一部を透過させる。
The half-wave plate 12 converts the S-polarized light (or P-polarized light) of the DVD laser light into P-polarized light (or S-polarized light). The
偏光ビームスプリッタ14は、入射するレーザ光のS偏光(又はP偏光)を反射し、P偏光(又はS偏光)を透過させる。なお、偏光ビームスプリッタ14は、BD用のレーザ光に作用する光学部材であり、DVD用のレーザ光はその偏光状態(S偏光であるかP偏光であるか)にかかわらず透過する。1/4波長板15は、レーザ光の直線偏光(S偏光、P偏光)を円偏光に変換し、円偏光を直線偏光に変換する。
The
コリメートレンズ16は、レーザ光の収束発散状態を変更可能とするために、レーザ光の光軸方向(図1の左右方向M)に移動可能に設けられている。コリメートレンズ16の位置は、光ディスクDの種類や、レイヤージャンプ等に応じて適宜移動される。これにより、光ピックアップ1では、球面収差の影響が適切に抑制される。
The collimating
第1及び第2立ち上げミラー17a、17bはダイクロイックミラーである。第1立ち上げミラー17aは、コリメートレンズ16を通過したDVD用のレーザ光を第1対物レンズ18aへと反射する。なお、第1立ち上げミラー17aでは、BD用のレーザ光は透過可能となっている。第2立ち上げミラー17bは、コリメートレンズ16及び第1立ち上げミラー17aを通過したBD用のレーザ光を第2対物レンズ18bへと反射する。
The first and second rising
第1対物レンズ18aは、第1立ち上げミラー17aの上方に配置されており、第1立ち上げミラー17aから入射するDVD用のレーザ光を光ディスクDの記録層に集光する。また、第2対物レンズ18bは、第2立ち上げミラー17bの上方に配置されており、第2立ち上げミラー17bから入射するBD用のレーザ光を光ディスクDの記録層に集光する。
The first
図2は、光ディスクに対する第1及び第2対物レンズの配置を示す概略平面図である。図2に示すように、第1及び第2対物レンズ18a、18bは、光ディスクDのタンジェンシャル方向に並列配置されている。なお、タンジェンシャル方向は、光ディスクDの記録層に形成される同心円状又は螺旋状のトラックの略接線方向である。光ディスクDの主面の法線方向から見た平面視において、第1対物レンズ18aは、光ディスクDの回転中心Oを通る基準面A上にその中心が載る位置に配置されている。また、第2対物レンズ18bは、基準面Aからタンジェンシャル方向にずれた位置に配置されている。なお、基準面Aは、光ディスクDの主面に垂直であるとともに、光ディスクDのラジアル方向に平行である。ラジアル方向は、タンジェンシャル方向と略垂直な方向である。第1及び第2対物レンズ18a、18bは、トラッキング制御される際、ラジアル方向に駆動(レンズシフト)される。そのため、第1及び第2対物レンズ18a、18bのレンズシフト方向Xはラジアル方向に略平行である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the arrangement of the first and second objective lenses with respect to the optical disc. As shown in FIG. 2, the first and second
フロントモニタフォトディテクタ19は、第1及び第2半導体レーザ素子11a、11bから出射されるレーザ光のレーザパワーを検出するための光検出部であり、受光したDVD用又はBD用のレーザ光から光電変換信号を生成する。この光電変換信号に基づいて、制御部(不図示)により、第1及び第2半導体レーザ素子11a、11bのレーザパワーが制御される。
The
ホログラム素子20は、光ディスクDの記録層にて反射された光を回折する回折光学素子である。なお、以下では、光ディスクDで反射される各レーザ光の反射光を戻り光と呼ぶ。このホログラム素子20の詳細な構成については、後述する。
The
シリンドリカルレンズ21は、DVD用又はBD用のレーザ光の戻り光から非点収差法によりフォーカスエラー信号を得るために、シリンドリカル面が設けられたセンサーレンズである。ホログラム素子20にて回折された回折光はシリンドリカルレンズ21を介してフォトディテクタ22に入射する。
The
フォトディテクタ22は、ホログラム素子20の回折光を受光し、受光した光信号(回折光)を電気信号(光電変換信号)に変換する光電変換手段として機能する光検出部である。フォトディテクタ22は、主受光部221及び4つの副受光部222(第1〜第4副受光部222a〜222d)を含んで構成される(後述の図8参照)。なお、フォトディテクタ22の詳細な構成については、後述する。フォトディテクタ22から出力された光電変換信号は、信号処理部23に送られる。
The
信号処理部23は、フォトディテクタ22の出力信号(たとえば、後述する主受光部信号及び副受光部信号)に基づいて、再生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号TEなどを生成する。なお、信号処理部23で生成されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号TEは光ピックアップ1の制御部(不図示)に出力される。光ピックアップ1の制御部(不図示)は、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号TEに基づいて、フォーカシング制御及びトラッキング制御を行うべく、アクチュエータ(不図示)に第1及び第2対物レンズ18a、18bを駆動させる。
The
図1のように構成される光ピックアップ1では、第1又は第2半導体レーザ素子11a、11bから出射されるレーザ光を光ディスクDに導くとともに、光ディスクDで反射される戻り光をフォトディテクタ22に導く光路が形成されている。以下に、各レーザ光の光路について説明する。
In the
まず、BD用の光路について説明する。第2半導体レーザ素子11bからBD用のレーザ光が出射され、BD用のレーザ光のS偏光(又はP偏光)が偏光ビームスプリッタ14にて反射される。反射されたS偏光は、1/4波長板15にて円偏光に変換される。変換された円偏光は、コリメートレンズ16及び第1立ち上げミラー17aを通過した後、第2立ち上げミラー17bで反射される。第2立ち上げミラー17bで反射された円偏光は、第2対物レンズ18bにより光ディスクD(BD)の記録層に集光される。集光された円偏光は記録層で反射され、戻り光Raとして第1対物レンズ18aを通過する。そして、戻り光Raは、第2立ち上げミラー17bで反射され、第1立ち上げミラー17a及びコリメートレンズ16を通過した後、1/4波長板15で円偏光から直線偏光(S偏光、P偏光)に変換される。変換された戻り光Raは、偏光ビームスプリッタ14及びビームスプリッタ13を通過した後、ホログラム素子20及びシリンドリカルレンズ21からなるセンサー光学系を介してフォトディテクタ22に至る。
First, the optical path for BD will be described. BD laser light is emitted from the second
次に、DVD用の光路について説明する。第1半導体レーザ素子11aからDVD用のレーザ光が出射され、DVD用のレーザ光のS偏光が1/2波長板12によってP偏光に変換される。このP偏光は、ビームスプリッタ13にて反射され、偏光ビームスプリッタ14を通過した後、1/4波長板15にて円偏光に変換される。変換された円偏光は、コリメートレンズ16を通過した後、第1立ち上げミラー17aで反射される。第1立ち上げミラー17aで反射された円偏光は、第1対物レンズ18aにより光ディスクD(DVD)の記録層に集光される。集光された円偏光は記録層で反射され、戻り光Rbとして第1対物レンズ18aを通過する。そして、戻り光Rbは、第1立ち上げミラー17aで反射され、コリメートレンズ16を通過した後、1/4波長板15で円偏光から直線偏光(S偏光、P偏光)に変換される。変換された戻り光Rbは、偏光ビームスプリッタ14、ビームスプリッタ13を通過した後、ホログラム素子20及びシリンドリカルレンズ21からなるセンサー光学系を介してフォトディテクタ22に至る。
Next, the optical path for DVD will be described. The laser beam for DVD is emitted from the first
このように、BD用及びDVD用の光路では、各レーザ光が光ディスクDへと導かれる往路において、偏光ビームスプリッタ14、1/4波長板15、コリメートレンズ16、及び第1立ち上げミラー17aが共用されている。また、各レーザ光の戻り光Ra、Rbがフォトディテクタ22に至る復路において、第1立ち上げミラー17a、コリメートレンズ16、1/4波長板15、偏光ビームスプリッタ14、ビームスプリッタ13、ホログラム素子20、及びシリンドリカルレンズ21が共用されている。
In this way, in the optical path for BD and DVD, the
次に、ホログラム素子20に入射する各レーザ光の戻り光Ra、Rbについて説明する。光ディスクDの記録層では、トラックが同心円状又は螺旋状に形成されている。このトラックは、光ディスクDに入射する光に対して回折格子として作用する。このため、光ディスクDの記録層で反射される戻り光Ra、Rbは、0次光及び±1次光などに分光された後に、ホログラム素子20に入射する。
Next, the return lights Ra and Rb of each laser beam incident on the
まず、BD用のレーザ光の戻り光Raについて説明する。図3Aは、ホログラム素子に入射するBD用のレーザ光の戻り光の状態を示す概略平面図である。また、図3Bは、3層タイプのBDXLの記録層から反射される戻り光の一例を示す断面図である。図3Aは、図3Bに示すように、BD用のレーザ光が3層のBDXLの記録層L1に集光されることを想定した図となっている。また、図3Bに示すように、3層のBDXLでは、その基板上に設けられる各記録層は、最も基板側に設けられる記録層から光入射表面に向かう順に、L0、L1、L2と呼ばれる。図3Bの例では、BDXLの記録層L1にレーザ光が集光されているため、記録層L1が本発明の第1記録層の一例となり、記録層L0、L2が本発明の第2記録層の一例となる。なお、BDXLの記録層L0にレーザ光が集光される場合には、記録層L0が本発明の第1記録層の一例となり、記録層L1、L2が本発明の第2記録層の一例となる。また、BDXLの記録層L2にレーザ光が集光される場合には、記録層L2が本発明の第1記録層の一例となり、記録層L0、L1が本発明の第2記録層の一例となる。 First, the return light Ra of the BD laser light will be described. FIG. 3A is a schematic plan view showing a state of return light of BD laser light incident on the hologram element. FIG. 3B is a cross-sectional view showing an example of return light reflected from a recording layer of a three-layer type BDXL. FIG. 3A is a diagram assuming that the laser beam for BD is condensed on the recording layer L1 of three layers of BDXL, as shown in FIG. 3B. As shown in FIG. 3B, in the three-layer BDXL, the recording layers provided on the substrate are referred to as L0, L1, and L2 in order from the recording layer provided on the most substrate side toward the light incident surface. In the example of FIG. 3B, since the laser beam is focused on the recording layer L1 of BDXL, the recording layer L1 is an example of the first recording layer of the present invention, and the recording layers L0 and L2 are the second recording layer of the present invention. An example. When the laser beam is focused on the recording layer L0 of BDXL, the recording layer L0 is an example of the first recording layer of the present invention, and the recording layers L1 and L2 are an example of the second recording layer of the present invention. Become. Further, when the laser beam is focused on the recording layer L2 of BDXL, the recording layer L2 is an example of the first recording layer of the present invention, and the recording layers L0 and L1 are an example of the second recording layer of the present invention. Become.
図3Aに示すように、ホログラム素子20に入射する戻り光Raでは、0次光の一部が±1次光と重なっている。以下では、戻り光Raのうち、0次光に±1次光が重ならない光束を第1戻り光Ra1と呼び、0次光と±1次光とが重なる光束を第2戻り光Ra2と呼ぶ。ホログラム素子20には、第1戻り光Ra1と、2つの第2戻り光Ra2とが入射する。
As shown in FIG. 3A, in the return light Ra incident on the
戻り光Raの中央に存在する第1戻り光Ra1(図3Aの2つの斜線部に挟まれた部分)は、0次光は含むが±1次光は含まない光束であり、光ディスクDの反射率に応じた光量を示す領域である。すなわち、この光束は、光ディスクDに入射する光がトラックを横切る際に発生する交流信号(トラック横断信号)成分を含まず、たとえば第2対物レンズ18bのレンズシフト等に起因して発生するオフセット成分を含む光束に該当する。一方、戻り光Raの中央両端部側に存在する2つの第2戻り光Ra2(図3Aの斜線を施した部分)は、0次光及び±1次光を含む光束であり、トラック横断信号成分を含む光束に該当する。
The first return light Ra1 (the portion sandwiched between the two hatched portions in FIG. 3A) existing in the center of the return light Ra is a light beam that includes zero-order light but does not include ± first-order light, and is reflected by the optical disc D. It is an area indicating the amount of light according to the rate. In other words, this light flux does not include an AC signal (track crossing signal) component generated when light incident on the optical disc D crosses the track, and is an offset component generated due to, for example, a lens shift of the second
なお、図3Aでは、戻り光Ra(特に第2戻り光Ra2)が、レンズシフト方向Xに対応する方向X1に対して左回り(反時計回り)に傾いているが、これは第2対物レンズ18bが光ディスクDの回転中心Oを通る基準面Aからタンジェンシャル方向にずれた位置に配置されているためである(図2参照)。また、図3Aにおいて、方向X1は、第2対物レンズ18bがトラッキング方向(レンズシフト方向X)に移動(レンズシフト)された場合に、ホログラム素子20の光入射表面上において、戻り光Raが移動する方向である。
In FIG. 3A, the return light Ra (particularly the second return light Ra2) is tilted counterclockwise (counterclockwise) with respect to the direction X1 corresponding to the lens shift direction X. This is the second objective lens. This is because 18b is arranged at a position shifted in the tangential direction from the reference plane A passing through the rotation center O of the optical disc D (see FIG. 2). In FIG. 3A, the return light Ra moves in the direction X1 on the light incident surface of the
また、3層のBDXLの記録層L1に集光されたBD用のレーザ光は、記録層L1だけでなく、記録層L0及び記録層L2でも反射される。これらの反射光は迷光としてホログラム素子20に入射する。以下では、レーザ光が集光される記録層L1よりもBDXLの光入射表面から遠い位置(すなわち基板側)に設けられる記録層L0からホログラム素子20に入射する迷光を第1迷光SL1と呼ぶ。また、記録層L1よりもBDXLの光入射表面に近い位置(すなわち光入射表面側)に設けられる記録層L2からホログラム素子20に入射する迷光を第2迷光SL2と呼ぶ。
The BD laser light focused on the recording layer L1 of the three BDXLs is reflected not only by the recording layer L1, but also by the recording layer L0 and the recording layer L2. These reflected lights enter the
図3Aに示すように、第1迷光SL1は、ホログラム素子20の光入射表面上において、記録層L1から反射される第1戻り光Ra1の入射領域の一部であるとともに、戻り光Raの光軸と交差する位置を含む領域に入射する。また、第2迷光SL2は、ホログラム素子20の光入射表面上において、記録層L1から反射される戻り光Raが入射する領域を全て含む領域に入射する。
As shown in FIG. 3A, the first stray light SL1 is a part of the incident area of the first return light Ra1 reflected from the recording layer L1 on the light incident surface of the
次に、DVD用のレーザ光の戻り光Rbについて説明する。図4Aは、ホログラム素子に入射するDVD用のレーザ光の戻り光の状態を示す概略平面図である。また、図4Bは、2層タイプのDVDの記録層から反射される戻り光の一例を示す断面図である。図4Aは、図4Bに示すように、DVD用のレーザ光が2層のDVDの記録層L0に集光されることを想定した図となっている。なお、2層タイプのDVDでは、BDの場合とは逆に、その基板上に設けられる各記録層は、最も光入射表面側に設けられる記録層から基板に向かう順にL0、L1と呼ばれる。図4Bの例では、DVDの記録層L0にレーザ光が集光されているため、記録層L0が本発明の第1記録層の一例となり、記録層L1が本発明の第2記録層の一例となる。なお、光ディスクDの記録層L1にレーザ光が集光される場合には、記録層L1が本発明の第1記録層の一例となり、記録層L0が本発明の第2記録層の一例となる。 Next, the return light Rb of the laser beam for DVD will be described. FIG. 4A is a schematic plan view showing the state of the return light of the DVD laser light incident on the hologram element. FIG. 4B is a cross-sectional view showing an example of the return light reflected from the recording layer of the two-layer type DVD. FIG. 4A is a diagram assuming that the DVD laser light is focused on the recording layer L0 of the two-layer DVD as shown in FIG. 4B. In the dual-layer DVD, contrary to the case of BD, the recording layers provided on the substrate are called L0 and L1 in the order from the recording layer provided on the light incident surface side to the substrate. In the example of FIG. 4B, since the laser beam is focused on the recording layer L0 of the DVD, the recording layer L0 is an example of the first recording layer of the present invention, and the recording layer L1 is an example of the second recording layer of the present invention. It becomes. When the laser beam is focused on the recording layer L1 of the optical disc D, the recording layer L1 is an example of the first recording layer of the present invention, and the recording layer L0 is an example of the second recording layer of the present invention. .
図4Aに示すように、ホログラム素子20に入射するDVD用のレーザ光の戻り光Rbは、戻り光Ra(図3A)と同様の構成をしている。以下では、戻り光Rbのうち、0次光に±1次光が重ならない光束(図4Aの2つの斜線部に挟まれた部分)を第1戻り光Rb1と呼ぶ。また、0次光と±1次光とが重なる光束(図4Aの斜線を施した部分)を第2戻り光Rb2と呼ぶ。
As shown in FIG. 4A, the return light Rb of the DVD laser light incident on the
但し、戻り光Rb(特に第2戻り光Rb2)は方向X1に対して傾いていない。これは、第1対物レンズ18aが光ディスクDの回転中心Oを通る基準面A上に配置されているためである(図2参照)。また、図4Aにおいて、方向X1は、第1対物レンズ18aがトラッキング方向(レンズシフト方向X)に移動(レンズシフト)された場合に、ホログラム素子20の光入射表面上において、戻り光Rbが移動する方向である。
However, the return light Rb (particularly the second return light Rb2) is not inclined with respect to the direction X1. This is because the first
また、2層のDVDの記録層L0に集光されたDVD用のレーザ光は、記録層L0だけでなく記録層L1でも反射され、迷光としてホログラム素子20に入射する。以下では、DVD用のレーザ光が集光される記録層L0よりもDVDの光入射表面から遠い位置(すなわち基板側)に設けられる記録層L1からホログラム素子20に入射する迷光を第3迷光SL3と呼ぶ。図4Aに示すように、第3迷光SL3は、ホログラム素子20の光入射表面上において、記録層L0から反射される第1戻り光Rb1の入射領域の一部であるとともに、戻り光Rbの光軸と交差する位置を含む領域に入射する。
Also, the DVD laser light focused on the recording layer L0 of the two-layer DVD is reflected not only by the recording layer L0 but also by the recording layer L1, and enters the
なお、図4Bの場合とは逆に、2層のDVDの記録層L1にDVD用のレーザ光が集光された場合には、記録層L0から迷光が反射される。ところが、この場合の迷光は、図3A及び図3Bの場合に発生する第1迷光SL1及び第2迷光SL2、並びに図4A及び図4Bの場合に発生する第3迷光SL3と比較して、非常に小さい強度であり、トラッキングエラー信号TEに及ぼす影響も非常に少ない。そのため、本実施形態では、記録層L0から反射される迷光の説明を省略する。 Contrary to the case of FIG. 4B, when DVD laser light is focused on the recording layer L1 of the two-layer DVD, stray light is reflected from the recording layer L0. However, the stray light in this case is much higher than the first stray light SL1 and second stray light SL2 generated in the cases of FIGS. 3A and 3B, and the third stray light SL3 generated in the cases of FIGS. 4A and 4B. The intensity is small and the influence on the tracking error signal TE is very small. Therefore, in the present embodiment, description of stray light reflected from the recording layer L0 is omitted.
次に、ホログラム素子20について詳細に説明する。図5は、本実施形態のホログラム素子の構成例を示す概略平面図である。図5に示すように、ホログラム素子20は、回折部201及び遮光部202を有している。回折部201は、光ディスクDからの戻り光Ra、Rbを回折し、その回折光をフォトディテクタ22の受光面に入射させるための回折パターンが形成された領域である。この回折部201は第1回折部201aと2つの第2回折部201bとを含んで構成されている。第1及び第2回折部201a、201bに形成される回折パターンは、たとえば、矩形の回折溝から成るレリーフ格子、鋸歯状の回折溝から成るブレーズド格子などを用いて形成されている。
Next, the
第1回折部201aは、その回折溝により、戻り光Ra、Rbの0次回折光をフォトディテクタ22の主受光部221に導く。また、戻り光Ra、Rbの±1次回折光を、フォトディテクタ22の主受光部221及び副受光部222の各受光面以外の領域に入射する(後述の図11B及び図12B参照)。
The first
第2回折部201bは、その回折溝により、戻り光Ra、Rbの0次回折光をフォトディテクタ22の主受光部221に導く。また、BD用のレーザ光の戻り光Raの±1次回折光をそれぞれフォトディテクタ22の第1及び第2副受光部222a、222bに導く。また、DVD用のレーザ光の戻り光Rbの±1次回折光をそれぞれフォトディテクタ22の第3及び第4副受光部222c、222dに導く(図11B及び図12B参照)。2つの第2回折部201bは、図5において方向X1の直交方向Y1から左回り(反時計回り)に傾いた方向に、第1回折部201aを挟んで並列配置されている。
The second
遮光部202は、多層構造の光ディスクDにおいて、レーザ光が集光される記録層以外の記録層から反射される迷光を遮光するために設けられている。この遮光部202は、互いに異なる波長の光を遮光する3種類の遮光パターン202a、202b、202cを組み合わせて構成されている。第1及び第2遮光パターン202a、202bは多層構造のBDから反射される迷光を遮光するために設けられており、第3遮光パターン202cは多層構造のDVDから反射される迷光を遮光するために設けられている。
The
第1遮光パターン202aは、たとえば3層のBDXLにおいて、情報の読み取り又は書き込みが行われる記録層(たとえば記録層L1)よりもBDXLの光入射表面から遠い側に設けられた記録層(たとえば記録層L0)から反射される第1迷光SL1を遮光するために設けられる(図3B参照)。これにより、第1迷光SL1をフォトディテクタ22に入射させないようにしている。また、第1遮光パターン202aは第1回折部201a内に形成される略矩形状の遮光パターンである。第1遮光パターン202aの方向Y1の幅は、ホログラム素子20の光入射表面上の第1迷光SL1の方向Y1のサイズ以上となっている。また、第1遮光パターン202aの長手方向は第2対物レンズ18bのレンズシフト方向Xに対応する方向X1と略平行となっている。従って、第2対物レンズ18bのレンズシフトに伴って第1迷光SL1が移動しても、第1遮光パターン202aにより、第1迷光SL1がフォトディテクタ22に入射しないようにすることができる。
For example, in the three-layer BDXL, the first light-
第1遮光パターン202aの方向X1の幅は、一方の第2戻り光Ra2の端(たとえば図3Aの左側の第2戻り光Ra2の右端)と他方の第2戻り光Ra2の端(たとえば図3Aの右側の第2戻り光Ra2の左端)との間の方向X1の最短距離よりも小さく設定される。さらに、この幅は、第2対物レンズ18bがレンズシフトしても、第1遮光パターン202aが第2戻り光Ra2と重ならない程度の長さ以下に設定されることが望ましい。
The width of the first
第2遮光パターン202bは、たとえば3層のBDXLにおいて、情報の読み取り又は書き込みが行われる記録層(たとえば記録層L1)よりもBDXLの光入射表面に近い側に設けられた記録層(たとえば記録層L2)から入射する第2迷光SL2を遮光するために設けられる(図3B参照)。これにより、第2迷光SL2を少なくともフォトディテクタ22の副受光部222(特に第1及び第2副受光部222a、222b)に入射させないようにしている。第2遮光パターン202bは、図5に示すように、戻り光Ra、Rbがホログラム素子20に入射する方向から見た平面視において、戻り光Ra、Rbと重ならないように、戻り光Ra、Rbを挟んでその両側の領域に形成される。
For example, in the three-layer BDXL, the second light-
なお、第2遮光パターン202bの形状は図5の例に限定されない。図6及び図7は、本実施形態のホログラム素子の他の構成例を示す概略平面図である。第2遮光パターン202bは、戻り光Ra、Rbがホログラム素子20に入射する方向から見た平面視において、四辺形状、円形状、及び楕円形状のうちのいずれか1つの形状の領域の外側領域に設けてもよい。さらに、第2遮光パターン202bは、図6のように、2つの対角線のうちの一方がレンズシフト方向Xに対応する方向X1と平行となる平行四辺形状(たとえば正方形状、菱形形状など)の領域の外側領域に設けられてもよい。或いは、図7のように、長径がレンズシフト方向Xに対応する方向X1と平行となる楕円形状の領域の外側領域に設けられてもよい。
The shape of the second
第3遮光パターン202cは、たとえば、2層のDVDにおいて、情報の読み取り又は書き込みが行われる記録層(たとえば記録層L0)よりもDVDの光入射表面から遠い側に設けられた記録層(たとえば記録層L1)から反射される第3迷光SL3を遮光するために設けられる(図4B参照)。これにより、第3迷光SL3を少なくともフォトディテクタ22の副受光部222(特に第3及び第4副受光部222c、222d)に入射させないようにしている。また、第3遮光パターン202cは第1回折部201a内に形成される2つの略矩形状の遮光パターンである。2つの第3遮光パターン202cの長手方向は第1対物レンズ18aのレンズシフト方向Xに対応する方向X1と略平行となっている。従って、第1対物レンズ18aのレンズシフトに伴って第3迷光SL3が移動しても、第3遮光パターン202cにより、第3迷光SL3が2つの副受光部222c、222dに入射しないようにすることができる。
The third light-
本実施形態では、第3遮光パターン202cは第1遮光パターン202aと略同一の形状及びサイズとなっているが、本発明の適用範囲はこの構成に限らない。第3遮光パターン202cの方向X1及び方向Y1の幅は、少なくとも第3遮光パターン202cにより副受光部202(特に、第3及び第4副受光部202c、202d)に入射する第3迷光SL3を遮光できる程度の長さであればよい。
In the present embodiment, the third
第1〜第3遮光パターン202a〜202cは、たとえば金属材料(Alなど)、誘電体材料を用いて形成されている。また、第1〜第3遮光パターン202a〜202cは、たとえば、上述の材料を塗布又は蒸着する方法、シートの貼り付けなどの方法により形成することができる。或いは、第1〜第3遮光パターン202a〜202cに対応するホログラム素子20の部分を上述の材料を用いて形成してもよい。
The first to third
また、第1〜第3遮光パターン202a〜202cの各遮光率は互いに異なっており、さらに波長依存性を示す。第1遮光パターン202aは、たとえば、DVD用のレーザ光に対応する波長(たとえば661nm)の光を透過(遮光率0%)し、BD用のレーザ光に対応する波長(たとえば405nm)の光に対して70%以上の遮光率を示す。また、第2遮光パターン202bは、DVD用及びBD用のレーザ光に対応する各波長の光をほぼ完全に遮光(たとえば遮光率100%)する。第3遮光パターン202cは、たとえば、DVD用のレーザ光に対応する波長の光に対して50%以上の遮光率を示し、BD用のレーザ光に対応する波長の光を透過(遮光率0%)する。
Further, the light shielding rates of the first to third
このように、第1〜第3遮光パターン202a〜202cの各遮光率は、ホログラム素子20に入射する光の波長に応じて変化する。こうすれば、たとえば、ホログラム素子20に入射する光は、迷光の波長に対応する遮光パターンでは遮光されるが、それ以外の波長に対応する他の遮光パターンでは遮光されないようにすることができる。従って、他の遮光パターンによるトラッキングエラー信号TEの生成に必要な光の遮光を防止することができる。
As described above, the light shielding rates of the first to third
また、第1〜第3遮光パターン202a〜202cの各遮光率は、互いに異なっている。たとえば、第1及び第3遮光パターン202a、202cは戻り光Ra、Rbが入射する領域に形成されている。そのため、第1及び第3遮光パターン202a、202cの各遮光率は、第1迷光SL1及び第3迷光SL3に起因するオフセット成分がトラッキングエラー信号TEに影響しない程度に低く設定される。一方、第2遮光パターン202bは戻り光Ra、Rbが入射しない領域に形成されている。そのため、第2遮光パターン202bの遮光率は100%に設定される。従って、各遮光パターン202a、202b、202cによるトラッキングエラー信号TEの生成に必要な光の遮光を抑制することができる。
Further, the light shielding rates of the first to third
次に、フォトディテクタ22について詳細に説明する。図8は、本実施形態のフォトディテクタの構成例を示す概略平面図である。図8に示すように、フォトディテクタ22は、主受光部221と、同一形状及び同一サイズの4つの副受光部222とを含んで構成される。4つの副受光部222は、主受光部221を挟んで、レンズシフト方向Xに対応する方向X2に対して右回り(時計回り)に斜めの方向に並んで配置されている。なお、方向X2は、第1又は第2対物レンズ18a、18bがトラッキング方向(レンズシフト方向)に移動(レンズシフト)された場合に、フォトディテクタ22の受光面に形成される光スポットが移動する方向である。
Next, the
主受光部221は、第1回折部201a及び第2回折部201bから入射する各0次回折光を受光し、受光した光に基づいて主受光部信号を生成する。主受光部221は、略正方形状の受光領域を、方向X2及びその直交方向Y2にそれぞれ2等分して得られる4つの分割領域M1〜M4を有する。
The main
副受光部222は、第2回折部201bから入射する±1次回折光を受光し、受光した光に基づいて副受光部信号を生成する。なお、この副受光部信号は、第1又は第2対物レンズ18a、18bのレンズシフトに起因するオフセット成分を表わしている。副受光部222は、第1副受光部222a、第2副受光部222b、第3副受光部222c、及び第4副受光部222dを含んで構成される。
The sub
第1副受光部222a及び第2副受光部222bは、BD用のレーザ光の戻り光Raの±1次回折光を受光する。第1副受光部222aは、略正方形状の受光領域を分割線DLで2等分して得られる2つの分割領域BE1及びBE2を有し、第2副受光部222bは、略正方形状の受光領域を分割線DLで2等分して得られる2つの分割領域BF1及びBF2を有する。また、第1副受光部222a及び第2副受光部222bは、それぞれ、図8において方向X2に対して右回り(時計回り)に傾いた状態で配置されている。これは、第2対物レンズ18bが、光ディスクDの主面に垂直且つラジアル方向に平行な基準面Aからタンジェンシャル方向にずれた位置に配置されているためである(図2参照)。
The first sub
第3副受光部222c及び第4副受光部222dは、DVD用のレーザ光の戻り光Rbの±1次回折光を受光する。第3副受光部222cは、略正方形状の受光領域を分割線DLで2等分して得られる2つの分割領域DE1及びDE2を有し、第4副受光部222dは、略正方形状の受光領域を分割線DLで2等分して得られる2つの分割領域DF1及びDF2を有する。
The third sub
各副受光部222a〜222dの分割線DLはそれぞれ、図8のように、第1又は第2対物レンズ18a、18bがレンズシフトされていない場合に、第2回折部201bから入射する±1次回折光を2等分する位置に設けられている。このために、光ディスクDがBDである場合には、以下の演算式(1)により、第2対物レンズ18bのレンズシフトのオフセット成分の影響がキャンセルされたトラッキングエラー信号TEを得ることができる。
TE=MP−k*SP
=((SM1+SM2)-(SM3+SM4))-k*((SBE1−SBE2)+(SBF1−SBF2)) (1)
As shown in FIG. 8, the division lines DL of the sub
TE = MP-k * SP
= ((SM1 + SM2)-(SM3 + SM4))-k * ((SBE1-SBE2) + (SBF1-SBF2)) (1)
また、光ディスクDがDVDである場合には、以下の演算式(1)により、第1対物レンズ18aのレンズシフトのオフセット成分の影響がキャンセルされたトラッキングエラー信号TEを得ることができる。
TE=MP−k*SP
=((SM1+SM2)-(SM3+SM4))-k*((SDE1−SDE2)+(SDF1−SDF2)) (2)
When the optical disk D is a DVD, the tracking error signal TE in which the influence of the offset component of the lens shift of the first
TE = MP-k * SP
= ((SM1 + SM2)-(SM3 + SM4))-k * ((SDE1-SDE2) + (SDF1-SDF2)) (2)
なお、式(1)及び(2)のkは係数である。また、MPは主受光部221で生成される主受光部信号であり、SPは副受光部222で生成される副受光部信号である。また、式(1)及び(2)では、主受光部221及び4つの副受光部222の各分割領域から出力される各光電変換信号は、各分割領域の名前の前に「S」を付して示されている。
Note that k in equations (1) and (2) is a coefficient. Further, MP is a main light receiving unit signal generated by the main
式(1)及び(2)では、主受光部信号MPと適宜増幅した副受光部信号SPとの差を求めることにより、第1対物レンズ18a又は第2対物レンズ18bのレンズシフトのオフセット成分の影響がキャンセルされたトラッキングエラー信号TEを得ている。
In equations (1) and (2), the difference between the main light receiving part signal MP and the appropriately amplified sub light receiving part signal SP is obtained to obtain the offset component of the lens shift of the first
ここで、光ディスクDが複数の記録層を有するタイプ(たとえば、3層のBDXL、又は2層のDVDなど)では、主受光部221及び副受光部222に、情報の読み取り又は書き込みを行う記録層以外から反射される迷光も入射する。そのため、トラッキングエラー信号TEに迷光に起因するオフセット成分が発生する。特に、このオフセット成分が副受光部信号SPに発生すると、トラッキングエラー信号TEからレンズシフトのオフセット成分の影響を正確にキャンセルできなくなる。このような迷光の影響を防止するために、本実施形態では、ホログラム素子20に遮光部202が設けられる。以下に、ホログラム素子20に遮光部202を設けることの効果について、比較例1、比較例2、実施例1、及び実施例2を挙げて順に説明する。
<比較例1>
Here, in the type in which the optical disc D has a plurality of recording layers (for example, three-layer BDXL or two-layer DVD), the recording layer that reads or writes information in the main light-receiving
<Comparative Example 1>
図9Aは、比較例1のホログラム素子を示す概略平面図である。また、図9Bは、比較例1における3層タイプのBDXLに対するフォトディテクタの受光パターンを示す概略平面図である。比較例1のホログラム素子200は、遮光部202を有していないこと以外、本実施形態のホログラム素子20と同様である。なお、図9Aでは、ホログラム素子200に入射する戻り光Ra、第1迷光SL1及び第2迷光SL2を破線で示している。また、図9Bは、BD用のレーザ光が3層のBDXLの記録層L1に集光される構成(図3B参照)を想定した図となっている。
9A is a schematic plan view showing the hologram element of Comparative Example 1. FIG. FIG. 9B is a schematic plan view showing a light receiving pattern of the photodetector for the three-layer type BDXL in Comparative Example 1. The
比較例1では、図9A及び図9Bに示すように、記録層L0から反射された第1迷光SL1は、第1回折部201aで回折され、その回折光はフォトディテクタ22の主受光部221の受光面及び副受光部222の受光面を含む領域に入射する。また、記録層L3から反射された第2迷光SL2は、第1回折部201a及び2つの第2回折部201bで回折される。その回折光は、フォトディテクタ22の主受光部221の受光面の全てと、第1及び第2副受光部222a、222bの各受光面の少なくとも一部と、を含む領域に入射する。なお、第1迷光SL1及び第2迷光SL2の回折光は、シリンドリカルレンズ21を通過した後にフォトディテクタ22に受光されるため、それらの入射領域は楕円形状となっている。
In Comparative Example 1, as shown in FIGS. 9A and 9B, the first stray light SL1 reflected from the recording layer L0 is diffracted by the first diffracting
このように、比較例1では、副受光部222(特に、第1及び第2副受光部222a、222b)は第1迷光SL1及び第2迷光SL2の回折光を受光する。そのため、比較例では、第1迷光SL1及び第2迷光SL2に起因するオフセット成分が副受光部信号SPに発生するため、第2対物レンズ18bのレンズシフトのオフセット成分の影響をトラッキングエラー信号TEから正確にキャンセルできなくなる。
<比較例2>
As described above, in the first comparative example, the sub light receiving unit 222 (particularly, the first and second sub
<Comparative example 2>
図10Aは、比較例2のホログラム素子を示す概略平面図である。また、図10Bは、比較例2における2層タイプのDVDに対するフォトディテクタの受光パターンを示す概略平面図である。比較例2のホログラム素子200は、遮光部202を有していないこと以外、本実施形態のホログラム素子20と同様である。なお、図10Aでは、ホログラム素子200に入射する戻り光Rb、第3迷光SL3を破線で示している。また、図10Bは、DVD用のレーザ光が2層のDVDの記録層L0に集光される構成(図4B参照)を想定した図となっている。
10A is a schematic plan view showing the hologram element of Comparative Example 2. FIG. FIG. 10B is a schematic plan view showing a light receiving pattern of the photodetector for the dual-layer DVD in Comparative Example 2. The
比較例2では、図10A及び図10Bに示すように、記録層L0から反射された第3迷光SL1は、第1回折部201aで回折され、その回折光はフォトディテクタ22の主受光部221の受光面の全てと、第1及び第2副受光部222a、222bの受光面の全てと、第3及び第4副受光部222c、222dの各受光面の少なくとも一部と、を含む領域に入射する。なお、第3迷光SL3の回折光は、シリンドリカルレンズ21を通過した後にフォトディテクタ22に受光されるため、それらの入射領域は楕円形状となっている。
In Comparative Example 2, as shown in FIGS. 10A and 10B, the third stray light SL1 reflected from the recording layer L0 is diffracted by the first diffracting
このように、比較例2では、副受光部222(特に、第3及び第4副受光部222c、222d)は第3迷光SL3の回折光を受光する。そのため、比較例2では、第3迷光SL3に起因するオフセット成分が副受光部信号SPに発生するため、第1対物レンズ18aのレンズシフトのオフセット成分の影響をトラッキングエラー信号TEから正確にキャンセルできなくなる。
<実施例1>
As described above, in Comparative Example 2, the sub light receiving unit 222 (particularly, the third and fourth sub
<Example 1>
対して、本実施形態のホログラム素子20では、第1〜第3迷光SL1〜SL3を遮光するための遮光部202が設けられる。そのため、これらの迷光がフォトディテクタ22の各受光部221、222に入射しないようにすることができる。図11Aは、実施例1のホログラム素子を示す概略平面図である。図11Bは、本実施形態の実施例1における3層タイプのBDXLに対するフォトディテクタの受光パターンを示す概略平面図である。なお、図11A及び図11Bは、BD用のレーザ光が3層のBDXLの記録層L1に集光される構成(図3B参照)を想定した図となっている。
On the other hand, in the
実施例1では、図11Aのように、記録層L0から反射される第1迷光SL1は第1遮光パターン202aにて完全に遮光され、記録層L2から反射される第2迷光SL2の一部は第2遮光パターン202bで遮光される。そのため、図11Bに示すように、フォトディテクタ22には第1迷光SL1は入射しない。また、第2迷光SL2の残りの一部の回折光は、フォトディテクタ22の主受光部221には入射するが、少なくとも、副受光部222(特に、第1及び第2副受光部222a、222b)には入射しない。従って、第1迷光SL1及び第2迷光SL2に起因するオフセット成分がトラッキングエラー信号TEに発生することを防止することができる。よって、第1迷光SL1及び第2迷光SL2に起因するオフセット成分の発生を防止し、第2対物レンズ18bのレンズシフトに起因するオフセット成分が取り除かれた良好なトラッキングエラー信号TEを得ることができる。また、主受光部221は第1迷光SL1を受光しないため、トラッキングエラー信号TEの誤差をさらに少なくすることができる。
<実施例2>
In Example 1, as shown in FIG. 11A, the first stray light SL1 reflected from the recording layer L0 is completely shielded by the first
<Example 2>
図12Aは、実施例2のホログラム素子を示す概略平面図である。図12Bは、本実施形態の実施例2における2層タイプのDVDに対するフォトディテクタの受光パターンを示す概略平面図である。なお、図12Bは、DVD用のレーザ光が2層のDVDの記録層L0に集光される構成(図4B参照)を想定した図となっている。 FIG. 12A is a schematic plan view showing the hologram element of Example 2. FIG. FIG. 12B is a schematic plan view showing a light receiving pattern of the photodetector for the two-layer DVD in Example 2 of the present embodiment. FIG. 12B is a diagram assuming a configuration (see FIG. 4B) in which the laser beam for DVD is focused on the recording layer L0 of the two-layer DVD.
実施例2では、図12Aのように、記録層L1から反射される第3迷光SL3の一部は第3遮光パターン202cで遮光される。そのため、図12Bに示すように、第3迷光SL3の残りの一部の回折光は、フォトディテクタ22の主受光部221には入射するが、少なくとも、副受光部222(特に、第3及び第4副受光部222c、222d)には入射しない。従って、第3迷光SL3に起因するオフセット成分がトラッキングエラー信号TEに発生することを防止することができる。よって、第3迷光SL3に起因するオフセット成分の発生を防止し、第1対物レンズ18aのレンズシフトに起因するオフセット成分が取り除かれた良好なトラッキングエラー信号TEを得ることができる。
In Example 2, a part of the third stray light SL3 reflected from the recording layer L1 is shielded by the third
以上、本発明について実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and combination of processes, and are within the scope of the present invention.
たとえば、上述の実施形態では、3層のBDXL及び2層タイプのDVDで発生する迷光の影響を防止する構成を説明したが、本発明の適用範囲はこの構成に限らない。本発明は、複数の記録層を有する光ディスク(たとえば、2層タイプのBD及びDVD、3層以上のBDXLなど)に対しても適用可能である。 For example, in the above-described embodiment, the configuration for preventing the influence of stray light generated in a three-layer BDXL and a dual-layer DVD has been described, but the scope of application of the present invention is not limited to this configuration. The present invention is also applicable to an optical disc having a plurality of recording layers (for example, a two-layer type BD and a DVD, a BDXL having three or more layers).
また、上述の実施形態のホログラム素子20の各回折部201の構成(回折パターン)は一例にすぎず、それらの構成は適宜変更可能である。たとえば、上述の実施形態では、ホログラム素子20の第2回折部201bに入射した光の±1次回折光がそれぞれフォトディテクタ22の各副受光部222に受光される構成としたが、本発明の適用範囲はこの構成に限らない。たとえば、戻り光Raの±1次回折光の一方が、フォトディテクタ22の第1及び第2副受光部222a、222bのうちの少なくとも一方に受光される構成であってもよい。また、戻り光Rbの±1次回折光の一方が、フォトディテクタ22の第3及び第4副受光部222c、222dのうちの少なくとも一方に受光される構成であってもよい。
In addition, the configuration (diffraction pattern) of each
また、上述の実施形態のフォトディテクタ22の各受光部221、222及びそれらの受光面の構成は一例にすぎず、それらの構成は適宜変更可能である。たとえば、上述の実施形態では、各副受光部222が、主受光部221を挟んで、レンズシフト方向Xに対応する方向X2に対して斜めの方向に並んで配置される構成をとしたが、本発明の適用範囲はこの構成に限らない。たとえば、主受光部221及び各副受光部222が方向X2に並んで配置される構成であってもよい。
In addition, the configurations of the
また、上述の実施形態では、第1対物レンズ18aと第2対物レンズ18bとが光ディスクDのタンジェンシャル方向に配置される構成(図2)としたが、本発明の適用範囲はこの構成に限らない。たとえば、第1対物レンズ18aと第2対物レンズ18bがラジアル方向に配置される場合等にも本発明は適用可能である。また、光ピックアップ1が備える対物レンズの数が2つ以外の場合にも、本発明は適用可能である。
In the above embodiment, the first
本発明が適用される光ピックアップ1によって対象となる光ディスクDの種類は、以上に示した実施形態のものに限定されないのは言うもでもない。また、光ピックアップ1が、BD及びDVDに加えてCDにも対応するような、3種類(場合によっては3以上の種類)の光ディスクDに対応するものである場合にも、本発明は適用可能である。
Needless to say, the type of the optical disk D that is the target of the
本発明は、複数の種類の光ディスク(たとえば、BD,DVD,CDなど)を互換する光ピックアップに対して好適である。 The present invention is suitable for an optical pickup compatible with a plurality of types of optical disks (for example, BD, DVD, CD, etc.).
1 光ピックアップ
11a 第1半導体レーザ素子
11b 第2半導体レーザ素子
12 1/2波長板
13 ビームスプリッタ
14 偏光ビームスプリッタ
15 1/4波長板
16 コリメートレンズ
17a 第1立ち上げミラー
17b 第2立ち上げミラー
18a 第1対物レンズ
18b 第2対物レンズ
19 フロントモニタフォトディテクタ
20 ホログラム素子
201 回折部
201a 第1回折部
201b 第2回折部
202 遮光部
202a 第1遮光パターン
202b 第2遮光パターン
202c 第3遮光パターン
21 シリンドリカルレンズ
22 フォトディテクタ
221 主受光部
222 副受光部
222a 第1副受光部
222b 第2副受光部
222c 第3副受光部
222d 第4副受光部
23 信号処理部
Ra、Rb 戻り光
Ra1、Rb1 第1戻り光
Ra2、Rb2 第2戻り光
SL1 第1迷光
SL2 第2迷光
SL3 第3迷光
D 光ディスク
L0、L1、L2 記録層
A 基準面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
光ディスクに前記光を集光する対物レンズと、
情報の読み取りや書き込みが行われる前記光ディスクの第1記録層から反射される戻り光を回折する回折部と、前記第1記録層以外の前記光ディスクの第2記録層から反射される迷光を遮光するための遮光部と、を有する回折光学素子と、
前記回折光学素子の回折光を受光し、該回折光に基づいてトラッキングエラー信号を生成するための出力信号を生成する光検出部と、
を備え、
前記遮光部は、互いに異なる波長の光を遮光する複数の遮光パターンで構成されることを特徴とすることを特徴とする光ピックアップ。 A plurality of light sources that emit light of different wavelengths;
An objective lens for condensing the light on an optical disc;
A diffraction unit that diffracts the return light reflected from the first recording layer of the optical disc on which information is read and written, and stray light reflected from the second recording layer of the optical disc other than the first recording layer are shielded. A diffractive optical element having a light shielding portion for,
A light detection unit that receives the diffracted light of the diffractive optical element and generates an output signal for generating a tracking error signal based on the diffracted light;
With
The optical pick-up characterized in that the light-shielding part is composed of a plurality of light-shielding patterns that shield light of different wavelengths.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013059929A JP2014186768A (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Optical pickup and disk device |
US14/202,427 US20140286151A1 (en) | 2013-03-22 | 2014-03-10 | Optical pickup and disc device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013059929A JP2014186768A (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Optical pickup and disk device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014186768A true JP2014186768A (en) | 2014-10-02 |
Family
ID=51569062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013059929A Pending JP2014186768A (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Optical pickup and disk device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140286151A1 (en) |
JP (1) | JP2014186768A (en) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008146741A (en) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical pickup device |
KR101450934B1 (en) * | 2007-04-06 | 2014-10-14 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | Optical head device |
JP2008257821A (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical disk device and its focus control method |
JP4596290B2 (en) * | 2008-07-15 | 2010-12-08 | ソニー株式会社 | Optical pickup and optical disc apparatus |
WO2011048733A1 (en) * | 2009-10-21 | 2011-04-28 | パナソニック株式会社 | Optical head device, optical information device, and information processing device |
JP4988966B2 (en) * | 2010-01-18 | 2012-08-01 | 三菱電機株式会社 | Optical head device and optical disk device |
JP5793638B2 (en) * | 2010-06-21 | 2015-10-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Optical head device, optical information device, and information processing device |
-
2013
- 2013-03-22 JP JP2013059929A patent/JP2014186768A/en active Pending
-
2014
- 2014-03-10 US US14/202,427 patent/US20140286151A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140286151A1 (en) | 2014-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4610628B2 (en) | Optical pickup device and focus adjustment method | |
JP5173656B2 (en) | Optical pickup device | |
JP5347038B2 (en) | Optical head device, optical information device, and information processing device | |
JP2008130167A (en) | Optical pickup device | |
JP2007052905A (en) | Optical pickup apparatus capable of detecting and compensating for spherical aberration caused by thickness variation of recording layer | |
JP2007234087A (en) | Optical pickup head device, and device and method for reproducing optical storage medium | |
JP2008210453A (en) | Optical pickup device | |
JP2006338782A (en) | Optical pickup apparatus and information recording and reproducing apparatus | |
JP2009129483A (en) | Optical pickup device | |
JP2007272980A (en) | Optical pickup device | |
JP2007234194A (en) | Optical head apparatus | |
JP2012174290A (en) | Optical pickup and optical disk unit | |
JP2011054231A (en) | Optical pickup device | |
JP4806661B2 (en) | Optical pickup and optical information reproducing apparatus | |
JP2011065699A (en) | Optical pickup device and optical disk apparatus | |
JP4722205B2 (en) | Optical pickup device and optical disk device | |
JP2014186768A (en) | Optical pickup and disk device | |
JP2010211859A (en) | Optical pickup device | |
JP2014175030A (en) | Optical integrated element, optical head device, and optical disk device | |
JP2009271994A (en) | Optical pickup device and method for designing optical pickup device | |
JP2010192044A (en) | Optical pickup device | |
JP2014044780A (en) | Optical pickup and disk device | |
JP5487769B2 (en) | Optical pickup device | |
JP2011187116A (en) | Optical pickup device and optical disk device | |
JP5375885B2 (en) | Optical drive device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20150323 |